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Step

Sources

Der Step-Block generiert eine Sprungfunktion (Sprungantwort), die zu einem exakt vorgegebenen Zeitpunkt sprunghaft von einem Anfangswert auf einen Endwert übergeht. Dieser Block ist der Industriestandard zur Bestimmung der Sprungantwort dynamischer Systeme, zur Untersuchung von Stabilität und Überschwingen in Regelkreisen sowie zur Modellierung abrupter Laststörungen oder Schaltvorgänge.

Der Block besitzt keine Eingangsports und gibt das Sprungsignal kontinuierlich über seinen Ausgangsport aus.

Mathematisches Modell

Der Step-Block implementiert eine stückweise definierte Sprungfunktion:

y(t) = \begin{cases} y_{\text{initial}}, & t < t_{\text{step}} \\ y_{\text{final}}, & t \ge t_{\text{step}} \end{cases}

Wobei:

$t$ die aktuelle Simulationszeit in Sekunden ist
initialValue ( $y_{\text{initial}}$ ) der Signalwert vor dem Sprungzeitpunkt ist
finalValue ( $y_{\text{final}}$ ) der Signalwert nach dem Sprung ist
stepTime ( $t_{\text{step}}$ ) der genaue Zeitpunkt des Sprungs ist

Ein- & Ausgänge

Direction	ID	Label	Typ	Status
← Out	`out`	Output	number	Output

Parameter

Parameter	Label	Typ	Standardwert
`stepTime`	Step Time	number	`1`
`initialValue`	Initial Value	number	`0`
`finalValue`	Final Value	number	`1`

Anwendungsbeispiele

Einheitssprungantwort (Unit Step Response)

Charakterisierung einer Übertragungsfunktion mit einem Standardsprung bei $t = 1\text{ s}$ :

Step (stepTime: 1, initialValue: 0, finalValue: 1) → TransferFunction → Scope

Plötzliche Laststörung

Simulation einer abrupten Drehmoment- oder Stromstörung auf einen Antrieb:

Step (stepTime: 5, finalValue: -10) → [+] Störung
Reglersignal                         → [+] → Antrieb

Hinweise & Best Practices

Diskontinuierlicher Sprung: Der Signalwert wechselt instantan am exakten Simulationszeitschritt des Sprunges.
WASM-Implementierung: Läuft direkt in der WebAssembly-Engine für präzise zeitliche Synchronisation.
Zustandslos: Reine Funktion der Simulationszeit ohne internen dynamischen Speicher.